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原文传递独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置

专利名称：	独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置
摘要：	本发明提供一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置与方法。该装置由可实现喂入腔中气压与温度调控和模仿实际环境的制热气腔装置；收集透过织物的危化气体并使检测腔气体维持在20～36℃和近似于常压的制冷气腔机构；使气氛浓度和温度均布的磁力风扇和将收集的危化气体挤出送入气相色谱仪定量检测的挤压机构和管道系统构成。其测量方法是被测气体以定压输入定温的喂入腔并静止或渐变体积一段时间，渗透结束后，令活塞左移使检测腔中的被测气体挤出迸入气相色谱仪，测量测试气腔内所透过织物气体中的有毒、有害气体含量与成分。可用于评价织物抗危化气体透过的防护能力。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	东华大学
发明人：	冯浩;刘洪玲;于伟东
专利状态：	有效
申请日期：	2019-09-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-12-27T00:00:00+0800
申请号：	CN201910885206.X
公开号：	CN110618078A
代理机构：	上海申汇专利代理有限公司
代理人：	徐俊;柏子雵
分类号：	G01N15/08(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	201600 上海市松江区人民北路2999号
主权项：	1.一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置，其特征在于，包括：独立制热气腔机构(1)，防护织物的正面与独立制热气腔机构(1)的内壁围成喂入腔(11)，通过独立制热气腔机构(1)使得危化气体以设定的气压和稳定的温度存在于喂入腔(11)中并对防护织物进行渗透；独立制冷气腔机构(2)，防护织物的反面与独立制冷气腔机构(2)的内壁围成检测腔(21)，通过独立制冷气腔机构(2)使得检测腔(21)收集透过被检防护织物(9)的危化气体，并使危化气体与大气环境相近，即模仿人体微环境；制热机构(3)，使喂入腔(11)的温度稳定可调；制冷机构，用于维持检测腔(21)温度与人体微环境温度一致；均布机构，使喂入腔(11)和检测腔(21)气氛的浓度和温度均匀；活塞机构，用于将检测腔(21)中收集到的透过织物(9)的危化气体挤出检测腔(21)；气体通过六通阀及管道系统(7)输入输出喂入腔(11)及检测腔(21)，并且气体通过六通阀及管道系统(7)从喂入腔(11)及检测腔(21)中排放清空；综合测控系统(8)，用于对气体检测进行定量分析。 2.如权利要求1所述的一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置，其特征在于，所述独立制热气腔机构(1)具有左闭合面(12)，在左闭合面(12)上设有外密封圈(13)和内密封圈(14)，外密封圈(13)和内密封圈(14)用于对对防护织物(9)正面实施二级密闭；所述喂入腔(11)与有害气体进气口(15)、载气进气口一(16)及左三通阀(17)相连通，渗透结束，所述喂入腔(11)中的气体通过左三通阀(17)排放，或者左三通阀(17)配合所述六通阀及管道系统(7)将气体送入所述综合测控系统(8)；有害气体进气口(15)上设有测压单元一(18)。 3.如权利要求2所述的一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置，其特征在于，所述独立制冷气腔机构(2)具有右闭合面(22)，在右闭合面(22)上设有配合所述左闭合面(12)上的所述外密封圈(13)的环形凹槽(23)，环形凹槽(23)配合所述外密封圈(13)对防护织物完成密封加持；所述检测腔(21)与载气进气口二(24)以及右三通阀(25)相连通，所述检测腔(21)中的气体经由右三通阀(25)排放，或者右三通阀(25)配合所述六通阀及管道系统(7)将所述检测腔(21)中的气体送入所述综合测控系统(8)；载气进气口二(24)上设有测压单元二(26)。 4.如权利要求1所述的一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置，其特征在于，所述制热机构(3)包括加热器(31)及左腔测温器(33)，加热器(31)通过电源输入端(32)与电源连接，左腔测温器(33)用于测量所述喂入腔(11)的温度，加热器(31)配合左腔测温器(33)完成对喂入腔(11)的温度控制，温控范围为室温～150℃，模仿防护服装在实际使用过程中可能碰到的环境温度；所述制热机构(3)外层布置隔温空腔一(34)防止实验人员烫伤，也减少所述喂入腔(11)及所述检测腔(21)沿机件的温度传递；所述制冷机构(4)包括制冷器(41)及右腔测温器(43)，制冷器(41)通过电源输入端(42)与电源连接，右腔测温器(43)用于测量所述检测腔(21)的温度，制冷器(41)配合右腔测温器(43)完成对所述检测腔(21)的温度控制，温控范围为室温；所述制冷机构外层布置隔温空腔二(44)，用于防止实验人员烫伤，也减少所述喂入腔(11)及所述检测腔(21)沿机件的温度传递。 5.如权利要求1所述的一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置，其特征在于，所述匀布机构包括调控热腔扇调控及数据模块(54)，通过调控热腔扇调控及数据模块(54)对位于热腔定杆(53)上的热腔磁旋器(52)进行控制，从而带动热腔风扇(51)旋转，完成对所述喂入腔(11)温度和气氛浓度的匀布；所述匀布机构还包括冷腔扇调控及数据模块(58)，通过冷腔扇调控及数据模块(58)对位于冷腔定杆(57)上的冷腔磁旋器(56)进行控制，从而带动冷腔风扇(55)的旋转，完成对所述检测腔(21)温度和气氛浓度的匀布。 6.如权利要求1所述的一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置，其特征在于，所述活塞机构包括活塞(61)，活塞(61)设于活塞丝杆(62)的一端，活塞丝杆(62)的另一端外套设有内螺齿轮(63)，内螺齿轮(63)与设于连杆(65)上的传动轮(64)相啮合，连杆(65)与步进电机(66)相连；所述检测腔(21)通过活塞(61)的运动改变体积从而完成对试验中有害气体压力的控制和试验后的排空。 7.如权利要求3所述的一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置，其特征在于，所述综合测控系统(8)包括具备两种测量模式的气相色谱仪，气相色谱仪通过数据收集模块(83)与计算机(84)相连；所述气相色谱仪包括TCD检测器模块(81)和FID检测器模块(82)。 8.如权利要求7所述的一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置，其特征在于，所述六通阀及管道系统(7)包括与所述左三通阀(17)相连接的六通阀一(71)，六通阀一(71)的定量环一(73)通过阀门配合完成将所述喂入腔(11)气体定量通入气相色谱仪的TCD检测器模块(81)；所述六通阀及管道系统(7)还包括与所述右三通阀(25)相连接的六通阀二(72)，六通阀二(72)的定量环二通过阀门配合完成所述检测腔(21)气体定量通入气相色谱仪的FID检测器模块(82)。 9.采用如权利要求1所述的独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置的测量方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、准备试样，将防护织物裁剪成为设定大小、形状的待测防护织物；第二步、夹持试样，设定喂入腔(12)的温度，将防护织物悬于左闭合面(12)和右闭合面(22)之间，喂入腔(11)、检测腔(21)闭合锁紧；第三步、双腔清空，将载气从载气进气口一(16)和载气进气口二(24)充入喂入腔(11)及检测腔(21)，赶走喂入腔(11)和检测腔(21)及其对应管道中的原有空气；第四步、喂气纯化，将左三通阀(17)调至排气位置，将气态危化品充入喂入腔(12)，待有明显的气态危化品的释放，关闭左三通阀(17)，将右三通阀(25)调至排气位置，将气态危化品充入喂入腔(21)，适当时间后，关闭右三通阀(25)；第五步、渗透试验，打开喂入腔(12)和检测腔(21)内的热腔风扇(51)和冷腔风扇(55)，使喂入腔(12)和检测腔(21)内气氛浓度和压力均匀分布，防止防护织物表面出现渗透边界层；第六步、数据收集分析，将左三通阀(17)拨至与管道连接位置，将六通阀一(71)拨至状态一，此时定量环一(73)完成气体置换，喂入腔(11)内的气体充满定量环一(73)，转换六通阀一(71)阀门至状态二，综合测控系统(8)载气将定量环一(73)内气体带入气相色谱仪TCD检测器模块(81)完成定量检测；同理，将右三通阀(25)拨至与管道连接位置，将六通阀二(72)拨至状态一，定量环二完成气体置换位置，控制活塞(61)向左移动，使检测腔(21)内的气体充满定量环二，转换六通阀二至状态二，综合测控系统(8)载气将定量环二内气体带入FID检测器模块(82)完成定量检测；第七步、不同气体同样原位测量只要对已完成第六步的防护织物更换喂入气态危化品而不更换防护织物，也不更改前进状态的原位测量时，只需重复第四步-第六步的试验，若需更换防护织物试验，则直接进入第八步；第八步、清洁卸样与复往，先以压缩空气冲入清空喂入腔(12)和检测腔(21)和所有的管道；喂入腔(12)和检测腔(21)分离，取出防护织物，观察其正面腐蚀损伤后，取下防护织物，观察反面有否显见渗滤及吸附物，然后，闭合喂入腔(12)和检测腔(21)，试验结束；若需继续进行另一防护织物试样气闭与气滤性测量，则重复第一步～第八步。 10.如权利要求1或权利要求9所述的一种独立控温与气氛均匀化的双气腔织物抗渗透性测量装置或测量方法的应用，其特征在于，该装置或方法可以测试在不同压力和温度下织物、膜等片状材料与气态危化品持续接触时的气体渗透和透过性能，尤其是在高温差下的测量，因为该机构装置具有独立的制热和制冷枪机构和高隔绝性质腔室，可用于此类材料气密性测量、复合功能织物对于气态危化品防护性能分析、防化服评价及相关新产品开发的功能评价。
所属类别：	发明专利